[發明專利]提高40CrNiMoA結構鋼耐磨防腐性能的處理工藝及40CrNiMoA結構鋼件

有效

• 申請號: 202010610606.2
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111575710B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 謝明強;汪輝;吳少旭;李皓榮;文燦;王強;周彤;胡恒寧
• 申請（專利權）人: 成都工具研究所有限公司
• 主分類號: C23C28/04
• 分類號: C23C28/04;C23C16/26;C23C8/34
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 唐邦英

1.提高40CrNiMoA結構鋼耐磨防腐性能的處理工藝，其特征在于，包括以下步驟：

1）、將40CrNiMoA結構鋼進行預處理；

2）、將預處理后的40CrNiMoA結構鋼進行滲氮處理，在40CrNiMoA結構鋼表面形成耐磨防腐層，所述耐磨防腐層由里到外依次形成擴散層（4）、中間層（3）和化合物層（2），所述擴散層（4）含有飽和或過飽和的含氮固溶體，所述中間層（3）為含氮奧氏體層，所述化合物層（2）含有致密的Fe₃N、Fe₄N；

3）、將形成后耐磨防腐層的40CrNiMoA結構鋼進行第一次滲氧處理，使化合物層（2）含有Fe₃O₄；

4）、將步驟3）獲得的40CrNiMoA結構鋼進行第一次拋光處理；

5）、將第一次拋光處理后的40CrNiMoA結構鋼進行第二次滲氧處理，在化合物層（2）的表面形成Fe₃O₄氧化膜；

6）、第二次滲氧處理后依次進行時效處理和第二次拋光處理；

7）、在化合物層（2）表面制備DLC膜（1）；

步驟2）中滲氮處理采用滲氮爐實現，溫度為500～650℃，時間為150～480min；滲氮劑的濃度為22～28%，CO₃^2-的濃度為15～21%；

所述化合物層（2）的厚度為20~100μm；所述中間層（3）的厚度為10~50μm；所述擴散層（4）的厚度為100～600μm；

所述第一次拋光處理采用拋光機實現，所述第二次拋光處理，采用干噴砂方式進行拋光、噴砂介質為100目核桃殼粉，噴砂壓力3kg，噴砂時間20min；

DLC膜（1）的制備采用膜涂層設備、刻蝕工藝參數如下：脈沖電源電壓：1000-5000V ；頻率：500-2000Hz；脈寬：5-50us；溫度控制：50-400℃；送入氣體Ar：50-300sccm；DLC涂層沉積工藝參數如下：脈沖電源電壓：1000-5000V；頻率：500-2000Hz ；脈寬：5-50us；溫度控制：50-400℃；送入氣體Ar：50-300sccm；C₂H₂:50-500sccm；涂層時間3-6h。

2.根據權利要求1所述的提高40CrNiMoA結構鋼耐磨防腐性能的處理工藝，其特征在于，步驟1）中所述預處理依次包括超聲清洗和預熱處理，所述超聲清洗用于除去40CrNiMoA結構表面的油漬；所述預熱處理采用預熱爐實現，預熱溫度為320～480℃，時間為30～240min。

3.根據權利要求1所述的提高40CrNiMoA結構鋼耐磨防腐性能的處理工藝，其特征在于，步驟3）中第一次滲氧處理的溫度為350～550℃，時間為30～60min。

4.根據權利要求1所述的提高40CrNiMoA結構鋼耐磨防腐性能的處理工藝，其特征在于，步驟5）中第二次滲氧處理的溫度為400～550℃，時間為45～120min。

5.根據權利要求1所述的提高40CrNiMoA結構鋼耐磨防腐性能的處理工藝，其特征在于， DLC膜（1）的厚度為2μm，硬度為HV_0.0254000～6000。

6.一種采用權利要求1-5任一項所述的提高40CrNiMoA結構鋼耐磨防腐性能的處理工藝制備的40CrNiMoA結構鋼件。